ساختار بسته پروتکل پویا برای نیازهای متنوع QoS در شبکه ad hoc
طاهره مصطفویدر۱۴۰۳/۲/۱۸
شبکه های Ad hoc شامل دستگاه های بی سیم است (از این به بعد در این جا گره خواهیم گفت) که می توانند با یکدیگر بدون کمک گرفتن از یک زیرساخت ثابت ارتباط برقرار کنند. به این ترتیب، آن ها به خوبی برای ایجاد اتصال رادیویی در هر زمان و مکان مناسب هستند. شبکه های Ad hoc عملکردهای متفاوتی را را برای عملیات غیر نظامی و دفاعی پشتیبانی می کنند که در آن راه اندازی و نگهداری شبکه مبتنی بر زیرساخت ها امکان پذیر است.
با توجه و توسعه روز افزون در شبکه های ad hoc، تقاضای رو به رشدی برای کاربرد هایی که نیاز به ارائه کیفیت خدمات (QoS) ، مانند صدا بر روی آی پی (VoIP)، کار مشترک چند رسانه ای و زمان واقعی دارند، وجود دارد. QoS یکی از اجزای قابل توجه برای ارزیابی عملکرد موقت شبکه ad hoc است، چون QoS مرزهای پهنای باند، تاخیر، محصول تاخیر پهنای باند، لرزش و از دست دادن بسته را محدود می کند. نقض این پارامترها عملکرد کلی نرم افزار را تنزل می دهد.
برنامه های مختلف اغلب دارای نیازهای مختلف QoS هستند بنابراین شبکه ad hoc باید برنامه های زمان واقعی را با ارائه محدودیت های QoS پشتیبانی کند که برای حصول اطمینان از ارتباطات فعال QoS استفاده می شود . مدیریت پشتیبانی QoS در شبکه ad hoc بسیار چالش برانگیز است. ارائه QoS می تواند در لایه های مختلف مانند لایه کاربردی، لایه شبکه، لایه پیوند داده ها، لایه حمل و نقل و لایه فیزیکی تضمین شود. برای حفظ QoS ، همچنین می توانیم از برخی روش ها یعنی کنترل تراکم، کنترل خطا و ارتباطات متقابل لایه و غیره استفاده کنیم. شبکه های ad hoc محدودیت های منابع مختلفی دارند مانند پهنای باند محدود، کانال مشترک مستعد خطا، منابع انرژی محدود، تهدیدات امنیتی و غیره. با توجه به تمام این حقایق، طراحی یک پروتکل مسیریابی برای چنین شبکه ها بسیار دشوار است.
اگر چه بسیاری از طرح های مسیریابی QoS مثل آن چه که شرح داده شده وجود دارد، ما استدلال می کنیم که این طرح ها نمی توانند نیازهای متنوع QoSرا تضمین کنند، چون این پروتکل های مسیریابی تنها ممکن است در شرایط و توپولوژی خاص به خوبی جواب دهند، و هیچ پروتکلی نمی تواند تمام شرایط انتقال ad hoc را پوشش دهد. مشکل ضروری این است که گره های ad hoc خدمات قابل اعتماد و تضمین های QoS (کیفیت خدمات) ارائه نمی دهد. بسته پروتکل در هر گره ثابت و پایدار می باشد در حالی که نیاز های QoS هر نرم افزار متغیر و پویا است. بدیهی است، با افزایش تقاضای ارتباطات برنامه های کاربردی متنوع و الزامات QoS شدید، بسته پروتکل محدود و پایدار می تواند منجر به تاخیر زیاد در دسترسی به پیام ها و از دست دادن بسته شود.
با توجه به داشتن این اشکالات هدف ما تخصیص منابع شبکه به طور کارآمد است در حالی که الزامات QoS مختلف به طور همزمان برآورد شده است. در مرحله اول یک (DPS) ساختار پروتکل پویا بسته ارائه شده است. با استفاده از DPS، گره های شبکه به صورت پویا بسته های پروتکل مناسب را برای برنامه های کاربردی مورد نیاز QoS متفاوت می سازند. بر اساس ساختار DPS پیشنهادی، یک الگوریتم ساختاری به این ترتیب ارائه شده است. الگوریتم ها می توانند با الزامات QoS متنوع انطباق پیدا کنند و پروتکل انتقال مطلوب و مسیر پویا را انتخاب کنند. نوآوری های اصلی این مقاله به شرح زیر است.
(1) ساختار بسته پروتکل پویا در هر گره ad hoc استفاده شده است به این صورت که برنامه دارای انتخاب های گزینه پروتکل بسیاری برای کپسوله کردن جریان داده ها است.
(2) یک الگوریتم ساخت خود تطبیقی ارائه شده است به طوری که شبکه ad hoc به صورت پویا می تواند استراتژی های انتقال برای برنامه های مختلف را تنظیم کند.
در ادامه این مقاله آموزشی علمی به "معماری بسته پروتکل پویا" می پردازیم...........
